Riassunto analitico
L’attività ha lo scopo di testare un pacco batterie e ottimizzare la sua configurazione, per raggiungere delle migliori prestazioni. Dal punto di vista dei tests è stato sviluppato un software specifico per simulare varie modalità di funzionamento; con lo stesso programma è stato verificato il comportamento sia elettrico che termico del pacco batterie, e i dati acquisiti sono stati utilizzati in modo ricorsivo per migliorare le prestazioni e l’affidabilità del pacco: ci sono infatti dei parametri che necessitano un monitoraggio continuo affinché le celle rimangano in buono stato.
Per quanto riguarda la configurazione, nel pacco originale i contatti delle celle erano costituiti da barre accoppiate ai tabs in modo meccanico. È stato sviluppata e ottimizzata una tecnica di saldatura laser per unire le lamine delle celle senza l’ausilio di componenti meccanici.
Dapprima sono stati trovati i parametri di processo specifici per saldare i materiali di cui sono fatte le lamine, in modo da assicurare la resistenza e la durevolezza della giunzione. Poi è stato saldato un vasto numero di campioni, formando gruppi con parametri di processo leggermente diversi, per essere testato meccanicamente ed elettricamente. Gli stessi campioni sono stati successivamente sottoposti ad un processo di invecchiamento artificiale, e testati ancora. È possibile avere una stima di quanto buona era la saldatura confrontando i risultati. Alcuni campioni sono stati esclusi dall’invecchiamento artificiale e osservati al microscopio ottico ed al SEM.
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Abstract
The activity has the purpose of testing a battery pack and optimizing its configuration, in order to achieve better performance. From the testing side, it was developed a specific software to simulate several target running environments; with the same software it was verified the electrical and thermal behaviour of the battery pack, and the acquired data were iteratively used to improve the pack reliability and performance: indeed, there are parameters that need to be continuously monitored to maintain the cells in a healthy state. Concerning the pack configuration, in the original one cell contacts consisted of bars which mechanically coupled the tabs. It was developed and optimized laser welding technique for joining the cell tabs without use of mechanical devices.
The first step was finding the specific process parameters to weld the materials of which the tabs are made, ensuring the strength and durability of the junction. Then a large number of samples was welded, and divided into groups with slightly different laser welding parameters, to be tested mechanically and electrically. The same samples were put through an artificial ageing process after the measurements, and tested again. Comparing the results it’s possible to estimate how successful was the welding. A few samples were taken away before the ageing treatment and observed under the optical and the scanning electron microscope.
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